如何提高喷墨打印工艺图案清晰度？

        数字喷墨技术在陶瓷工业中的应用，迅速改变了陶瓷原有的生产状况，为大量新的技术和美学设想打开了大门。这种变化一方面为所有生产者提供了极大的生产灵活性；另一方面，使陶瓷——一种向来以其高技术性能而闻名的材料——在美学上与大理石、木材、石头、水泥等十分高档的材料相提并论。

       事实上，数码喷墨机的压电喷墨系统，可确保陶瓷墨水在坯体釉面上的精确喷印用量，加上喷墨前陶瓷坯体上一系列釉面层叠加的应用（底釉、面釉及干粒等），从而可生产出令人满意的产品。在所有变量中，打印图案清晰度这方面是一个关键问题，想获得高分辨率打印效果并非是一件理所当然的事情。在这个议题上，我们有几个方面需要考虑。

2 . 关键问题和相关参数

       想要获得高喷墨打印分辨率所需的适当的生产条件不总是一件易事，特别是当涉及到溶剂型陶瓷墨水和所有在釉线上应用的水性釉料时。一般来说，喷墨打印清晰度低由多种原因造成，但最重要的原因实际上是陶瓷墨水的不同性能及其应用种类的不同。

       最大的问题是陶瓷墨水在瓷砖坯体表面的吸收能力较低。墨水墨滴由于不能很好的向釉层里面渗透，残留在釉表面，容易扩散，导致打印图案清晰度和分辨率的下降。

     我们将讨论哪些参数?

a)  坯体釉面干燥程度

b)  釉浆中粘结剂用量过多

c) 粘土用量过多

       与粘结剂一样，釉浆中粘土过多（在少数情况下，粘土也是化妆土、底釉和面釉中的一部分）会显著影响墨水的正常渗透。以哪种方式？

      粘土的主要特征之一是具有吸水和保水的能力。这种特性，根据不同的场景，会导致釉面中增加或多或少的水含量，从而增加釉面和墨水之间的不相容性。这就是为什么配方中粘土的用量总是应该得到妥善调整的原因。

b) 未选择合适陶瓷墨水

       如果选用完全与水不混溶的非极性溶剂（如烃类）陶瓷墨水，这种疏水性墨水在釉面润湿性不佳，与釉面的接触角大，喷印在釉表面很难铺展在釉面上，并且往釉层内部渗透能力也差，导致墨水墨滴易扩散，从而损失图案清晰度，因此选用合适溶剂的陶瓷墨水至关重要。

3 . 采取预防或改善措施

       如果主要的关键问题之一是坯体釉面上的墨水排出不当，那么有什么方法可以增加其吸收并防止墨水墨滴扩散了？

        理想情况下，应该将已经施在坯体上的釉浆(化妆土或底釉)在到达喷墨机喷头下方时的含水量控制在最低。为了实现这一目标，必须考虑几个因素：使用特殊的化学助剂，如分散剂、粘结剂和表面活性剂。再例如，可调整水刀喷釉柜或钟罩等（施化妆土或底釉）与喷墨打印机的相对位置，从而确保该距离能使得釉面获得最佳的干燥时间。

       提高釉浆比重，在某种程度上意味着增加浆料中固体物质的百分比，从而减少水的用量，改善墨水的渗透性能，尽而提高图案打印清晰度。如何才能做到这一点?

       有一些特定的化学助剂（如分散剂），能够在减少水含量的同时，使釉浆满足正确的应用所要求的参数指标。

        这是什么意思？

       一般来说，浆料体系中减少的水越多（我们的目标），浆料中固体颗粒之间的相互作用就越大：这种现象有时是符合我们需求的，但在其它情况下可能会产生不必要的副作用。事实上，固体颗粒间相互作用的增加通常会导致浆料具有较高的粘度。分散剂的使用有助于最少化或减少这些相互作用，即使在含水量低的情况下也是如此，因此，它起着至关重要的作用。

       在这种情况下，即使是粘结剂，根据其性质和组成的不同，也可能对浆料的比重产生不同的影响，有时会产生需要密切监测的副作用，例如粉尘现象（粘性差的标志）。

       不过，在选择粘结剂时要注意，尽量选择一种不会显著影响体系粘度的粘结剂，以免产生与分散剂相反的效果。

      在这方面，第三类化学品——表面活性剂的使用在应用阶段起着关键作用。

       由于减少了釉浆中的水份，增加了其比重，提高了喷墨清晰度（同时考虑到粘结剂的存在可能影响浆料粘度），因此，可能会出现一些流平问题。

       良好的应用和较佳流平的先决条件之一是浆料体系的流动性，正如我们所看到的，可以通过减少含水量来降低流动性。分散剂的应用有助于获得浆料正常的应用参数，而表面活性剂则降低了釉浆体系的表面张力，从而提高了墨水墨滴在釉表面的可润湿性。

       综上所述，分散剂、粘结剂和表面活性剂的协同作用，为降低釉浆的含水量创造了合适的条件，通过釉浆和墨水之间更好的相互作用，进一步提高墨水的喷印清晰度。

b)  适当增加釉浆筛余量

        什么是筛余量?

       它是釉浆中固含量的一部分，釉浆过筛时，被截留在几微米孔径筛网上的颗粒。筛余量越大，球磨时间不需要太长，因此，浆料中固体颗粒的平均粒径越大。

        筛余量如何影响喷墨打印图案清晰度?

       筛余量的增加意味着釉浆中固体颗粒平均尺寸较大，颗粒与颗粒之间的间隙增加。(为了更好地理解颗粒间隙大，可以对比或考虑下沙子之间和石子之间的间隙)。增加颗粒间的间隙可以使墨水在釉面上更好地排出，加大渗透空间，避免了它们在釉面上的扩散，从而减少打印清晰度的损失。

c)  适当减少可塑性原料用量

       可塑性原料（包括某些粘土）的减少降低了釉浆对大量水的吸附，从而减少了水分残余——这一影响喷墨分辨率的天敌。可塑性原料的减少通常会导致浆料中水分更快的蒸发，因为水不容易与其它物质结合。这意味着，在相同的条件下，坯体釉面能以适当的含水率到达喷墨机前。

d)  釉浆中引入润湿剂

       润湿剂是一类有特殊官能团设计的助剂产品，用于增加釉浆中固体颗粒之间的空隙，从而通过直接作用于表面张力来增加排水性。润湿剂是表面活性剂这一更广泛类别的一部分，而表面活性剂又可以根据功能和化学性质分为不同的子类。在我们的特定情况下，坯体釉面中表面活性剂的存在促进了墨水排出过程（陶瓷墨水渗透到釉层中），使非极性油墨与残余釉面中的极性溶剂水很好的相容。

e)  选用亲水溶剂的陶瓷墨水

       目前市面上的陶瓷墨水溶剂一般有两类。一类是从石油生产过程中分馏提取得到的烃类混合物溶剂，这种溶剂和石油类似，完全是碳氢化合物，属于非极性溶剂；另外一类是以从植物里提取的原料，与相对应的醇反应合成的酯类溶剂，这种酯类溶剂含有氧原子，属于弱极性溶剂。同等条件下，烃类墨水和酯类墨水喷印在釉面上，酯类溶剂更易于铺展在含极性溶剂水的釉面上，并且墨水墨滴能更好的渗透到釉层中，不易造成墨水扩散，从而提高图案打印清晰度。